Гидродинамический эмульгатор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК БО 1502 04 В 01 Р 11/02 ОПИСАНИЕ. ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВ ЛЬСТИ-исследоитут цвето СССР1972.СССР1978.СССР1962. Сл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(7 1) Среднеазиатский научивательский и проектный инсной металлургии(57) Изобретение относится к акустической технике и используется дляэмчльгиоования несмешивающихся жидкостей. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса эмульгирования. Гидродинамический змульгаторсодержит камеру высокого давления 5,окружающую сердечник 3 с осевым канало:г 4 и тангенциальными каналами 9,снес гтельную камеру 8 в виде цилиндраи выходное сопло 6. К соплу 6 присоеди. сн рефлектор 7, который концентрирует отраженные упругие волны в потоке образующейся эмульсии, что обуславливает возникновение кавитации впотоке жидкости. Отношение площадисечения выходного сопла 6 к суммарной площади сечения тангенциальныхканалов 9 выбрано в пределах 1,5-2,а отношение высоты смесительной камеры 8 к ее диаметру 0,5-2. 1 з.п.ф-ды, 1 ил.1507436Изобретение относится к акустической технике, в частности к устроиствам, предназначенным для эмульгирования несмешивающихся жидкостей, гомогенизации, и может быть использовано, например, во флотационном обогащении для эмупьгирования флотационныхреагентов, а также дпя приготовлениятонкодисперсных эмульсий в других отраспях промышленности.Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства,На чертеже изображен гидродинамический эмульгатор, разрез, общий вид, 15Гидродинамический эмулы дтор содержит корпус 1, штуцер 2 и сердечник 3 с осевым каналом 4, В корпусе 1выполнены полость - камера : высокого давления, выходное сопо 6, 20Устройство снабжено рефлектором 7в виде параболоида вращения, присоединенного вершиной к выходному соплу 6, Сердечник 3 имеет цилиндрическую полость - смесительную камеру 8и тангенциапьные каналы 9, соединяю-щие камеру 5 высокого давления со смесительной камерой 8.Отношение площади сечения выходного сопла 6 к суммарной площади сечения тангенциальных каналов составляет 1,5-2. При этом смеситепьпая камера выполнена цилиндрической с отношением высоты к диаметру 0,5-2. В осевой канал 4 вставлена воронка 10 для 35подачи эмульгируемой жидкости.Гидродинамический эмульгатор работает следующим образом,По трубопроводу, соединенному соштуцером 2, вода под избыточным давпением подается в камеру 5 высокогодавления, откуда она по тангенциальным каналам 9 поступает в смесительную камеру 8, где закручивается поцилиндрической поверхности с большой 45скоростью, Закручивание потоков вызывает центробежные силы, прижимающиежидкость к поверхности смесительнойкамеры. Вследствие этого струя на выходе иэ сопла 6 образует конус потока 50растекающегося с большой скоростью.Внутри этого конуса в силу действияцентробежных сил и радиального растекания потока возникает относительное разрежение, которое распространя ется внутрь смеситепьной камеры, аследовательно, и внутрь осевого канала 4 сердечникд 3. Величина этого разрежения зависит от отношения площади сечения выходного сопла б к суммарной плошади сечения всех тангенциальных каналов 9. Экспериментальным путем подобрано значение этого отношения в пределах 1,5-2 в зависимости от величины давления в камере высокого давления. Эти предельные значения обусловлены тем обстоятельством, что при разрежении, возникающем в канале, когда отношение сечений лежит в пределах этого интервала, вся эмупьгируемдя жидкость, подаваемая от дозирующего питателя, равномерно поступает в смесительную камеру и упругость среды сохраняется. При величине отношения сечений, меньшей 1,5, вода выбивается вверх по каналу 4. При значении отношения большем 2, разрежение возрастает и в канал 4 засасываетсявоздух, который, диспергируясь в эмульсии, смягчает ее упругость и ослабляет эффект воздействия акустичес 1ких колебаний. В осевой канал 4 сердечника 3 сверху подводится эмульгируемая жидкость (масло, реагент) с помощью воронки 10 ипи по трубке, в которые онд подается от позирующего питателя (не показан). По каналу и пустотной полости внутри вращающейся первой жидкости (воды) эмупьгируемая жидкость (масло) поступает в область интенсивных завихрений потока, где она измельчается и образуется эмульсия, Эффект эмульгирования усиливается акустическими колебаниями высоких частот (в основном ультразвуковых) и больших интенсивностей, которые возникают зд счет срывов потока на кромках входа и выхода сопла 6. Колебания распространяются по объему жидкости в смесительной камере 8, выбранные размеры которой, т.е. отношение высоты к диаметру, лежащее в пределах 0,5-2, способствуют усилению интенсивности, Эти предельные значения обусловлены тем обстоятельством, что в этом интервале обеспечиваются оптимальные условия, соответствующие наиболее эффективной частоте излучения упругих колебаний и отдаваемой мощности, При выходе за пределы этого интервала усиление интенсивности упругих колебаниИ наиболее эффективной частоты за счет резонансной хардктеристики значитель но ослабевает, а вместе с этим ослабевает кавитационный эффект. Следова1507-36 тельно, эфФективность эмулы ированияуменьшается,За выходом из сопла акустические волны, распространяясь, встречаютсяс поверхностью рефлектора 7 и, отражаясь, возвращаются в поток, выходящий из сопла 6. Это вызывает дополнительное усиление ультразвукового поля и обуславливает возникновение явления кавитации в потоке жидкости, что позволяет повысить эффективность процесса эмульгирования. В свою очередь кавитация усиливается появлениемповерхностей раздела между водой имаслом, а также возникновением мельчайших частиц масла и газовых пузырь 2, Эмульгатор по и.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что отношение высоты смесительной камеры к ее диаметру составляет 0,5-2,0,Составитель Т,КругловРедактор А.Долинич Техред М,Ходанич Корректор Т,Палий Заказ 5487/12 Тираж 547 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ков-центров возникновения кавитацип.Кроме этого, с целью обеспечения наиболее эффективного использования акустического поля для эмульгирования несмешивающихся жидкостей, выходную часть эмульгатора-рефлектора 7 . располагают в получаемой эмульсии или пульпе, в которую направляется эмульсия,В предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом упрощена конструкция, что позволило повысить наде;кность работы и значительно облегчить эксплуатацию, За счет более эффективного использования акустического поля предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность эмульгирования по сравнению с прототипом. 11 спытания опытного образца устройства в промышленных условиях показалинадежность и устойчивость его работы.Эмульгированию был подвергнут реагентвспениватель - масло Тс подачейэмульсии в процесс флотационного обогащения рудных материалов, Расходмасла при эмульгировании сократился 10 на 30-502 по сравнению с расходом егонеэмульгированного в одном и том жепроцессе. формула изобретения15 1. Гидродинамический эмульгатор,содержащий камеру высокого давления,в которой установлен сердечник, имеющий осевой и тангенциальные каналы, 20 и цилиндрическую смесительную камеру,выходное сопло, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности в работе, он снабжен рефлектором, выполненным в виде парабо лоида вращения, присоединенным вершиной к выходному соплу смесительной камеры, при этом отношение площади сечения выходного сопла к суммарной площади сечения тангенциальпых кана лов составляет 1,5-2,0.